第六章電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整

1、第六章第六章 電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整第一節(jié) 概述一、電壓偏移的影響電力系統(tǒng)的電壓和頻率一樣也需要經(jīng)常調(diào)整。由于電壓偏移過電力系統(tǒng)的電壓和頻率一樣也需要經(jīng)常調(diào)整。由于電壓偏移過大時(shí)，會(huì)影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備，甚至引大時(shí)，會(huì)影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備，甚至引起系統(tǒng)性的起系統(tǒng)性的“電壓崩潰電壓崩潰”，造成大面積停電。，造成大面積停電。影響電力系統(tǒng)電壓的主要因素是無功功率?；疽螅毫私鉄o功功率最優(yōu)分配，無功功率平衡與電壓的基本要求：了解無功功率最優(yōu)分配，無功功率平衡與電壓的關(guān)系，掌握電壓調(diào)整原理、方法及措施。關(guān)系，掌握電壓調(diào)整

2、原理、方法及措施。二、無功功率與電壓的關(guān)系2、電力系統(tǒng)的無功損耗 （1）變壓器的無功損耗 變壓器中的無功功率損耗分兩部分，即勵(lì)磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。其中勵(lì)磁支路損耗的百分值基本上等于空載電流的百分值，約為1一2；繞組漏抗中損耗,在變壓器滿載時(shí)，基本上等于短路電壓UK的百分值，約為10。第二節(jié)第二節(jié) 無功功率的平衡無功功率的平衡一、無功功率負(fù)荷和無功功率損耗1、無功功率負(fù)荷 無功功率負(fù)荷是以滯后功率因數(shù)運(yùn)行的用電設(shè)備（主要是異步電動(dòng)機(jī)，特別是當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)，所吸收的無功功率較多。 ）所吸收的無功功率。一般綜合負(fù)荷的功率因數(shù)為0.6-0.9。 電力線路的無功損耗也分兩部分：并聯(lián)電納和串聯(lián)

3、電抗中的無功功率損耗。 并聯(lián)電納中的無功損耗又稱充電損耗，與電力線路電壓的平方成正比，呈容性。 串聯(lián)電抗中的無功功率與負(fù)荷電流的平方成正比，呈感性。對線路不長，長度不超過100Km，電壓等級為220Kv電力線路，線路將消耗感性無功功率；對線路較長，其長度為300Km左右時(shí)，對220Kv電力線路，線路基本上既不消耗感性無功功率也不消耗容性無功功率，呈電阻性；線路大于300Km時(shí)，線路為電容性的。（2）電力線路的無功損耗二、無功功率電源 電力系統(tǒng)的無功功率電源包括同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止補(bǔ)償器等。1、同步發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可發(fā)出無功功率：NGNNGNGNtgPSQ

4、sin圖6-1 發(fā)電機(jī)的P-Q極限 當(dāng)系統(tǒng)中無功電源不足，而有功備用容量又較充足時(shí)，可利用靠近負(fù)荷中心的發(fā)電機(jī)降低功率因數(shù)運(yùn)行，多發(fā)無功功率以提高電力系統(tǒng)的電壓水平。但是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)不應(yīng)越出P-Q極限曲線的范圍。2. 同步補(bǔ)償機(jī)（調(diào)相機(jī)） 它是專門用來生產(chǎn)無功功率的一種同步電機(jī)。在過勵(lì)磁、欠勵(lì)磁的不同情況下，它可分別發(fā)出或吸收感性無功功率。而且，只要改變它的勵(lì)磁，就可以平滑地調(diào)節(jié)無功功率輸出，單機(jī)容量也可以做得較大。通常，它可以直接裝設(shè)在用戶附近就近供應(yīng)無功功率，從而減少輸送過程中的損耗。但由于它是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，故有功功率損耗較大。 靜電電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它供給的無功

5、功率QC值與所在節(jié)點(diǎn)電壓的平方成正比，即：ccXUQ/2缺點(diǎn)：電容器的無功功率調(diào)節(jié)性能比較差。優(yōu)點(diǎn)：靜電電容器的裝設(shè)容量可大可小，既可集中使 用，又可以分散安裝。且電容器每單位容量的投資費(fèi)用較小，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小，維護(hù)也較方便。3、并聯(lián)電容器、并聯(lián)電容器4. 4. 靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器 靜止補(bǔ)償器是靜止補(bǔ)償器是2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代起發(fā)展起來的一種新型可控的靜止無功年代起發(fā)展起來的一種新型可控的靜止無功補(bǔ)償裝置，它簡稱為補(bǔ)償裝置，它簡稱為SVCSVC。其特點(diǎn)是：利用晶閘管電力電子元件所組成的。其特點(diǎn)是：利用晶閘管電力電子元件所組成的電子開關(guān)來分別控制電容器組與電抗器的投切，這樣它的性

6、能完全可以電子開關(guān)來分別控制電容器組與電抗器的投切，這樣它的性能完全可以做到和同步補(bǔ)償機(jī)一樣，做到和同步補(bǔ)償機(jī)一樣，既可發(fā)出感性無功，又可發(fā)出容性無功，并能既可發(fā)出感性無功，又可發(fā)出容性無功，并能依靠自身裝置實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)，依靠自身裝置實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)，從而可以作為系統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)無功電源，從而可以作為系統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)無功電源，對穩(wěn)定電壓、提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性以及減弱動(dòng)態(tài)電壓閃變等均能起著對穩(wěn)定電壓、提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性以及減弱動(dòng)態(tài)電壓閃變等均能起著較大的作用。較大的作用。（1） FC-TCR型靜止補(bǔ)償器（2）TSC-TCR型靜止補(bǔ)償器補(bǔ)償器的原理接線圖圖 TSC-TCR型靜止圖 FC-TCR型靜止（3

7、） 飽和電抗器型靜止補(bǔ)償器三、無功功率的平衡 電力系統(tǒng)無功功率平衡的基本要求：系統(tǒng)中的無功電源可電力系統(tǒng)無功功率平衡的基本要求：系統(tǒng)中的無功電源可以發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功以發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。 0表示系統(tǒng)中無功功率可以平衡且有適量的備用； 0表示系統(tǒng)中無功功率不足，應(yīng)考慮加設(shè)無功補(bǔ)償裝置。resQresQCGGCBLLTLresLLDGCQQQQQQQQQQQ 如前所述，要保持節(jié)點(diǎn)的電壓水平就必須維持無功平衡，因而保持充足的無功電源是維持電壓質(zhì)量的關(guān)鍵。由于負(fù)荷的綜合功率因數(shù)一般在0.60.9之間

8、，多數(shù)在0.70.8之間，加之線路無功損耗約為總無功負(fù)荷的25%，變壓器的總無功損耗最多可達(dá)總無功負(fù)荷的75%。因而，需要由系統(tǒng)中各類無功電源所供給的無功負(fù)荷最多可達(dá)系統(tǒng)總無功負(fù)荷的兩倍左右，而從數(shù)量級上看甚至與有功負(fù)荷的兩倍相接近。絕大多數(shù)電力系統(tǒng)必須采取專門的無功功率補(bǔ)償措施，才能達(dá)到維持電壓水平的目的。一、功率損耗的計(jì)算一、功率損耗的計(jì)算（一）有功功率損耗的計(jì)算（一）有功功率損耗的計(jì)算1. 線路上的有功功率損耗計(jì)算32232232101033103RUSRUSRIPkWRUQP3222102. 變壓器的有功功率損耗的計(jì)算20NKTSSPPPkW對三繞組變壓器或三繞組自耦變壓器，其有功功率

9、損耗的計(jì)算式為3321232322122221212121010KNKNKNTRUQPRUQPRUQPPPkW 假定有n臺容量和其他參數(shù)均相等的變壓器并列運(yùn)行，如其中每臺的額定容量為SN、總負(fù)荷為S，則其總損耗為20NKTnSSPnPnPkW（二）無功功率損耗的計(jì)算（二）無功功率損耗的計(jì)算1. 線路無功功率損耗計(jì)算var10332kXIQvar103222kXUQPQ2. 變壓器的無功功率損耗計(jì)算20100%100%NNKNTSSSUSIQvark 如果有n臺容量和其他參數(shù)都相同的變壓器并列運(yùn)行，且總負(fù)荷為S時(shí)，則總無功損耗為20100%100%NNKNTnSSSUnSInQvarkP124例

10、例6-1第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整一、中樞點(diǎn)電壓管理 電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓的目的，就是要采取各種措施，使用戶處的電壓偏移保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。 由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，負(fù)荷較多，如對每個(gè)用電設(shè)備電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，不僅不經(jīng)濟(jì)而且無必要。因此，電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可通過監(jiān)視、調(diào)整電壓中樞點(diǎn)電壓來實(shí)現(xiàn)。 電壓中樞點(diǎn)是指某些可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電所母線。因?yàn)楹芏嘭?fù)荷都由這些中樞點(diǎn)供電，如能控制住住這些電的電壓偏移，也就控制住了系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏移。于是，電力系統(tǒng)電壓調(diào)整問題也就轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC各中樞點(diǎn)的電壓偏移不超出給定范圍的問題。P126圖6-11、6-12順調(diào)壓：順調(diào)壓：負(fù)荷變

11、動(dòng)小，供電線路不長，負(fù)荷變動(dòng)小，供電線路不長，大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些，但不低于線路額定電壓的些，但不低于線路額定電壓的102.5102.5；小負(fù)荷時(shí)允許其電壓高一些，；小負(fù)荷時(shí)允許其電壓高一些，但不超過線路額定電壓的但不超過線路額定電壓的107.5107.5的調(diào)壓模式。可以采用這種調(diào)壓方的調(diào)壓模式?？梢圆捎眠@種調(diào)壓方式。式。常調(diào)壓（恒調(diào)壓）：常調(diào)壓（恒調(diào)壓）：負(fù)荷變動(dòng)小，供電線路電壓損耗也較小的網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷變動(dòng)小，供電線路電壓損耗也較小的網(wǎng)絡(luò)，無論最大或最小負(fù)荷時(shí)，只要中樞點(diǎn)電壓維持在允許電壓偏移范圍無論最大或最小負(fù)荷時(shí)，只要中樞點(diǎn)電壓維持在允許電壓偏移范圍內(nèi)某個(gè)

12、值或較小的范圍內(nèi)（如內(nèi)某個(gè)值或較小的范圍內(nèi)（如1.025UN1.05UN），就可保證各負(fù)），就可保證各負(fù)荷點(diǎn)的電壓質(zhì)量。這種調(diào)壓方式荷點(diǎn)的電壓質(zhì)量。這種調(diào)壓方式在任何負(fù)荷情況下，中樞點(diǎn)電壓保在任何負(fù)荷情況下，中樞點(diǎn)電壓保持基本不變持基本不變。逆調(diào)壓：在大負(fù)荷時(shí)升高電壓，小負(fù)荷時(shí)降低電壓的調(diào)壓方式。逆調(diào)壓：在大負(fù)荷時(shí)升高電壓，小負(fù)荷時(shí)降低電壓的調(diào)壓方式。在最大負(fù)荷時(shí)可保持中樞點(diǎn)電壓比線路額定電壓高在最大負(fù)荷時(shí)可保持中樞點(diǎn)電壓比線路額定電壓高5 5，在最小，在最小負(fù)荷時(shí)保持為線路額定電壓。供電線路較長、負(fù)荷變動(dòng)較大的中負(fù)荷時(shí)保持為線路額定電壓。供電線路較長、負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)往往要求采用這種調(diào)壓

13、方式。樞點(diǎn)往往要求采用這種調(diào)壓方式。中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式分為中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式分為逆調(diào)壓、順調(diào)壓和恒調(diào)壓逆調(diào)壓、順調(diào)壓和恒調(diào)壓三類。三類。中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式最大負(fù)荷最小負(fù)荷逆調(diào)壓調(diào)為.VN調(diào)為VN順調(diào)壓不低于.VN不高于.VN常調(diào)壓.VN 擁有較充足的無功功率電源是保證電力系統(tǒng)有較好的運(yùn)行電壓水平的必要條件，但是要使所有用戶的電壓質(zhì)量都符合要求，還必須采用各種調(diào)壓手段。 現(xiàn)以下圖為例，說明常用的各種調(diào)壓措施所依據(jù)的基本原理：二、電壓調(diào)整的基本原理電壓調(diào)整原理圖 2121/ )(kVQXPRkVkVkVVNGGi （1）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓VG；（2）改變變壓器的變比k1、k2；（3）

14、改變功率分布P+jQ（主要是Q），使電壓損耗V 變化；（4）改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R+jX（主要是X），改變電壓損耗 V。電壓調(diào)整的措施：2121/ )(kVQXPRkVkVkVVNGGi 三 電力系統(tǒng)的幾種調(diào)壓方式對于發(fā)電機(jī)不經(jīng)升壓直接供電的小型電力系統(tǒng)，供電線路不長，線路上電壓損耗不大，借改變發(fā)電機(jī)端電壓的方法，實(shí)行逆調(diào)壓，就可以滿足負(fù)荷點(diǎn)要求的電壓質(zhì)量。（一）、改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓（一）、改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓這種調(diào)壓手段是一種不需要耗費(fèi)投資，且是最直這種調(diào)壓手段是一種不需要耗費(fèi)投資，且是最直接的調(diào)壓方法，應(yīng)首先考慮采用。接的調(diào)壓方法，應(yīng)首先考慮采用。不同類型的供電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)調(diào)壓所起的作用是不

15、同的不同類型的供電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)調(diào)壓所起的作用是不同的G%10max U%4min U%4max U%6max U%6 . 1min U%4 . 2min U+5%-5%-9%+1%-5%-4%-5.6%+4.4%+2%P128圖6-13 對由發(fā)電機(jī)經(jīng)多級變壓向負(fù)荷供電的大中型電力系統(tǒng)，線路較長，供電范圍大，從發(fā)電廠到最遠(yuǎn)處的負(fù)荷之間的電壓損耗和變化幅度都很大。這時(shí)，單靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓是不能解決問題的。P128圖6-14。發(fā)電機(jī)調(diào)壓主要是為了滿足近處地方負(fù)荷的電壓質(zhì)量要求，即發(fā)電機(jī)采用逆調(diào)壓方式。對于遠(yuǎn)處負(fù)荷電壓變動(dòng)，只能靠其它調(diào)壓方式來解決。 對有若干發(fā)電廠并列運(yùn)行的大型電力系統(tǒng)，利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓，

16、會(huì)出現(xiàn)新的問題。首先，當(dāng)要提高發(fā)電機(jī)的電壓時(shí)，則該發(fā)電機(jī)就要多輸出無功功率，這就要求進(jìn)行電壓調(diào)整的電廠的母線電壓，會(huì)引起系統(tǒng)中無功功率的重新分配，這還可能同無功功率的經(jīng)濟(jì)分配發(fā)生矛盾。所以在大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)調(diào)壓一般只作為一種輔助的調(diào)壓措施。改變變壓器的分接頭或采用專門的調(diào)壓變壓器來調(diào)壓改變變壓器的分接頭或采用專門的調(diào)壓變壓器來調(diào)壓 通常，改換變壓器分接頭的方式有兩種：一種是在停電的情況下改換分接頭，以兼顧在最大、最小兩種運(yùn)行方式下電壓偏移不超出允許波動(dòng)范圍,稱為無勵(lì)磁調(diào)壓（以往稱為“無載調(diào)壓”）。 另一種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓，它可以在不停電的情況下去改換變壓器的分接頭，從而使調(diào)壓變得很方便

17、。有載調(diào)壓變壓器的關(guān)鍵部件是有載調(diào)壓的分接開關(guān)。一般的變壓器只要配用有載分接開關(guān)后，就可以作成有載調(diào)壓變壓器。（二）、改變變壓器變比調(diào)壓 普通雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的普通雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高、中壓繞組都留有幾個(gè)抽頭供調(diào)壓選擇使用，高、中壓繞組都留有幾個(gè)抽頭供調(diào)壓選擇使用，一般容量為一般容量為6300KVA及以下的變壓器有及以下的變壓器有3個(gè)抽頭個(gè)抽頭，抽頭電壓分別為抽頭電壓分別為1.05UN、UN、0.95UN,調(diào)壓范圍為調(diào)壓范圍為+-5%,在在UN處引出的抽頭稱為主抽頭。處引出的抽頭稱為主抽頭。容量在容量在8000KVA及以上的變壓器有及以上的變壓器有5個(gè)抽

18、頭，個(gè)抽頭，抽頭電壓分抽頭電壓分別為別為1.05UN、 1.025UN、 UN、 0.975UN、 0.95UN,調(diào)壓范圍為調(diào)壓范圍為+-2*2.5%。1、降壓變壓器分接頭的選擇降壓變壓器KVVVVQXPRVTTTT/ )(/ )(121式中， 是變壓器的變比，即高壓繞組分接頭電壓 和低壓繞組額定電壓 之比。將k代入上式，得高壓側(cè)分接頭電壓 當(dāng)變壓器通過不同的功率時(shí)，可以通過計(jì)算求出在不同負(fù)荷下為滿足低壓側(cè)調(diào)壓要求所應(yīng)選擇的高壓側(cè)分接頭電壓NtVVk21/tV1NV2NTtVVVVV2211/ )(普通變壓器在運(yùn)行中不能倒換接頭，只有停運(yùn)時(shí)才能調(diào)整，普通變壓器在運(yùn)行中不能倒換接頭，只有停運(yùn)時(shí)才

19、能調(diào)整，因此，因此，必須在投運(yùn)前選擇好合適的接頭以滿足各種負(fù)荷要求。必須在投運(yùn)前選擇好合適的接頭以滿足各種負(fù)荷要求。min22minmin1min1max22maxmax1max1/)(/)(VVVVVVVVVVNttNtt2/ )(min1max11tttavVVV為使最大、最小負(fù)荷兩種情況下變電所低壓母線實(shí)際電壓偏離為使最大、最小負(fù)荷兩種情況下變電所低壓母線實(shí)際電壓偏離要求的要求的Uimax，Uimin大體相等，大體相等，分接頭電壓應(yīng)取的平均值。分接頭電壓應(yīng)取的平均值。計(jì)算最大負(fù)荷和最小負(fù)荷下所要求的分接頭電壓計(jì)算最大負(fù)荷和最小負(fù)荷下所要求的分接頭電壓根據(jù)根據(jù)UtI選擇一最接近的分接頭，再

20、按選定的分接頭校驗(yàn)低壓選擇一最接近的分接頭，再按選定的分接頭校驗(yàn)低壓母線上的實(shí)際電壓能否滿足要求。母線上的實(shí)際電壓能否滿足要求。 1、根據(jù)最大和最小負(fù)荷的運(yùn)行情況，求出其一次側(cè)電壓 和 ，以及通過變壓器的負(fù)荷 ， 求取 變壓器的電壓損耗 。2、套用公式計(jì)算最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的分接頭選擇1maxu1minumaxmaxPjQmaxmaxPjQmaxmin,VV1m axm ax1m ax22m axtNVVVVV1minmin1 min22mintNVVVVV基本步驟如下基本步驟如下 ：4、選擇鄰近的接頭作為所選擇的接頭 3、取其算數(shù)平均值11 max1 min1()2tttVVV5、套用低壓

21、側(cè)電壓計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算1maxmax2max21TNtVVVVV1minmin2min21TNtVVVVVP129 P129 例例6-26-22、升壓變壓器分接頭的選擇選擇升壓變壓器分接頭的方法與選擇降壓變壓器的基本相同升壓變壓器 由于升壓變壓器中功率方向是從低壓側(cè)送往高壓側(cè)的，故公式中VT前的符號應(yīng)相反，即應(yīng)將電壓損耗和高壓側(cè)電壓相加。因而有式中， V2為變壓器低壓側(cè)的實(shí)際電壓或給定電壓； V1為高壓側(cè)所要求的電壓。例NTtVVVVV2211)(例：如圖降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為110/11KV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過額定值的2.5%和7.5%，

22、最大負(fù)荷為18MVA，最小負(fù)荷為7MVA，COS=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5KV,變壓器參數(shù)為Uk%=10.5,Pk=163KW, 勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。3、三繞組變壓器分接頭的選擇 將高低繞組看作雙繞組，確定高繞組接頭； 將高中繞組看作雙繞組，確定中繞組分接頭位置。注意：功率分布4、有載調(diào)壓變壓器 有載調(diào)壓變壓器可以在帶負(fù)荷的條件下切換分接頭而且調(diào)節(jié)范圍也比較大，一般在15%以上。 目前我國暫定，110kV級的調(diào)壓變壓器有7個(gè)分接頭，即VN32.5%；220kV級的有9個(gè)分接頭即VN42.0%。 采用有載調(diào)壓變壓器時(shí)，可以根據(jù)最大負(fù)荷算得的V1t

23、max值和最小負(fù)荷算得的V1tmin 分別選擇各自合適的分接頭。這樣就能縮小次級電壓的變化幅度，甚至改變電壓變化的趨勢。 有載調(diào)壓變壓器接線圖 上述的上述的調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓或調(diào)節(jié)變壓器分接頭的調(diào)壓方式調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓或調(diào)節(jié)變壓器分接頭的調(diào)壓方式，只，只有在電力系統(tǒng)有在電力系統(tǒng)無功電源充足無功電源充足的條件下才是行之有效的。的條件下才是行之有效的。 （三）改變電力網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓（三）改變電力網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓因此，當(dāng)電力系統(tǒng)的因此，當(dāng)電力系統(tǒng)的無功電源不足時(shí)無功電源不足時(shí)，就必須在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，就必須在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)裝設(shè)新裝設(shè)新的無功電源的無功電源對所缺的無功進(jìn)行補(bǔ)償，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的對

24、所缺的無功進(jìn)行補(bǔ)償，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的，別無其他選擇。，別無其他選擇。當(dāng)系統(tǒng)無功電源不足時(shí)，為了防止發(fā)電機(jī)因輸出過多的無功功率而嚴(yán)重當(dāng)系統(tǒng)無功電源不足時(shí)，為了防止發(fā)電機(jī)因輸出過多的無功功率而嚴(yán)重過負(fù)荷，往往不得不降低整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓水平，以減少無功功率的過負(fù)荷，往往不得不降低整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓水平，以減少無功功率的消耗量，這時(shí)如采用調(diào)節(jié)變壓器分接頭等方法盡管可以局部地提高系統(tǒng)消耗量，這時(shí)如采用調(diào)節(jié)變壓器分接頭等方法盡管可以局部地提高系統(tǒng)中某些點(diǎn)的電壓水平，但這樣做的結(jié)果反而增加了無功功率的損耗，迫中某些點(diǎn)的電壓水平，但這樣做的結(jié)果反而增加了無功功率的損耗，迫使發(fā)電機(jī)不得不進(jìn)一步降壓運(yùn)

25、行，以限制系統(tǒng)中總的無功功率消耗，從使發(fā)電機(jī)不得不進(jìn)一步降壓運(yùn)行，以限制系統(tǒng)中總的無功功率消耗，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平更為低落，形成了電壓水平低落和無功功率而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平更為低落，形成了電壓水平低落和無功功率供應(yīng)不足的惡性循環(huán)，甚至導(dǎo)致電壓崩潰。供應(yīng)不足的惡性循環(huán)，甚至導(dǎo)致電壓崩潰。按調(diào)壓要求選擇無功補(bǔ)償設(shè)備容量1、并聯(lián)無功補(bǔ)償調(diào)壓的基本原理2、按調(diào)壓要選擇補(bǔ)償量的基本原理 22UXQQPRU：UQXPRU：TCTTT后前221UQXPRUUTT221CTCTCUXQQPRUUU2為補(bǔ)償前歸算到高壓側(cè)的變電所低壓母線電壓第二項(xiàng)很小 于是有2222CTCTCTTUXQQPRUUQX

26、PRU22222UQXPRUQXPRUUXUQTTCTTCTCC222UUXUQCTCC22222222UUXUKKUUXUKQCTCCTCC 根據(jù)調(diào)壓要求，按最小負(fù)荷時(shí)沒有補(bǔ)償確定變壓器變比 1minmin122()tNrVVVVV 按最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓要求選擇補(bǔ)償容量 22 max2max2 max()cccVVQVkxk 校驗(yàn)實(shí)際電壓是否滿足要求選用并聯(lián)電容器通常在大負(fù)荷時(shí)降壓變電所電壓偏低，小負(fù)荷時(shí)電壓偏高。電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高電壓，但電壓過高時(shí)卻不能吸收感性無功功率來使電壓降低。為了充分利用補(bǔ)償容量，在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入，在最小負(fù)荷時(shí)全部退出。 由于減小電阻將增加導(dǎo)

27、線材料的消耗，加之QX/U這一項(xiàng)對電壓損耗的影響更大，所以目前一般都著眼于減低電抗X以降低電壓損耗。（1）改變R：增大導(dǎo)線截面積，可降低電壓損耗，同時(shí)降低網(wǎng) 損. 用于10kv及以下線路。 （2）改變X：串聯(lián)電容，多用于35kv及以上線路. 減少線路電抗的一種有力的措施是采用串聯(lián)電容補(bǔ)償，它的原理可示意如圖所示。 從電壓損耗的計(jì)算公式可知，改變輸電線路電阻R和電抗X，都可以達(dá)到改變電壓損耗的目的。（四）改變輸電線路的參數(shù)進(jìn)行調(diào)壓（四）改變輸電線路的參數(shù)進(jìn)行調(diào)壓利用下式求出所需串聯(lián)的電容器的電抗值為1111QUUUXC相應(yīng)的電容器組的容量為CCCXUQPXIQ21212123圖 串聯(lián)電容補(bǔ)償原理

28、（1）要求各類用戶將負(fù)荷的功率因數(shù)提高到現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的參數(shù)。 （2）改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，可以改變發(fā)電機(jī)輸出的無功功率和發(fā)電機(jī)的端電壓 。（3）根據(jù)無功功率平衡的需要，增添必要的無功補(bǔ)償容量，并按無功功率就地平衡的原則進(jìn)行補(bǔ)償容量的分配。 （4）當(dāng)系統(tǒng)的無功功率供應(yīng)比較充裕時(shí)，各變電所的調(diào)壓問題可以通過選擇變壓器的分接頭來解決。（5）在整個(gè)系統(tǒng)無功不足的情況下，不宜采用調(diào)整變壓器分接頭的辦法來提高電壓。 （6）對于10kV及以下電壓等級的電網(wǎng)，由于負(fù)荷分散、容量不大，按允許電壓損耗來選擇導(dǎo)線截面是解決電壓質(zhì)量問題的正確途徑 。四、各種調(diào)壓措施的合理應(yīng)用小結(jié)小結(jié) 通過改變電網(wǎng)電壓水平實(shí)現(xiàn)調(diào)壓： 1 改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓 ：用于地方性電網(wǎng). 2 改變變壓器變比調(diào)壓 ：用于系統(tǒng)無功充足時(shí)。 其實(shí)質(zhì)時(shí)改變電壓無功分布調(diào)壓. 3 增設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓：當(dāng)系統(tǒng)無